在全球氣候變化加劇、耕地資源緊張的背景下，培育抗旱、耐鹽、抗病蟲害的作物新品種已成為保障糧食安全的關(guān)鍵。傳統(tǒng)育種周期長(zhǎng)、效率低，而化學(xué)或輻射誘變又存在污染大、突變隨機(jī)性強(qiáng)等問題。近年來，等離子體誘變作為一種綠色、高效、可控的新型物理誘變技術(shù)，正從實(shí)驗(yàn)室走向田間，為作物抗逆育種注入新動(dòng)能。
等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，由電子、離子、自由基和活性粒子組成。在非熱(冷)等離子體處理中，種子或植株組織暴露于特定氣體(如氦氣、氬氣或空氣)放電產(chǎn)生的活性環(huán)境中，這些高能粒子可穿透細(xì)胞壁，引發(fā)DNA鏈斷裂、堿基修飾等遺傳變異，從而誘導(dǎo)有益突變。與傳統(tǒng)誘變方式相比，等離子體誘變具有無(wú)殘留、操作簡(jiǎn)便、突變率高且譜系廣等優(yōu)勢(shì)。
科研人員已成功將該技術(shù)應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、大豆等多種主糧作物。例如，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院團(tuán)隊(duì)利用大氣壓等離子體處理水稻種子，篩選出多個(gè)耐鹽堿突變株系，在濱海鹽漬土中表現(xiàn)出顯著增產(chǎn)效果；另有研究通過等離子體誘變小麥，獲得抗條銹病且千粒重提升的新品系。這些成果不僅驗(yàn)證了技術(shù)的可行性，也展示了其在復(fù)雜農(nóng)藝性狀改良中的潛力。
更令人振奮的是，等離子體誘變?cè)O(shè)備正逐步小型化、智能化，便于集成到種子處理中心或育種基地。配合高通量表型篩選與基因組測(cè)序，科研人員可快速鎖定目標(biāo)突變位點(diǎn)，大幅縮短育種周期。
從實(shí)驗(yàn)室的精密放電裝置到廣袤田野里的抗逆良種，等離子體誘變正架起基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的橋梁。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善與應(yīng)用模式的成熟，這項(xiàng)“綠色誘變”技術(shù)有望成為未來智慧育種體系的重要支柱，為應(yīng)對(duì)異常氣候挑戰(zhàn)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供強(qiáng)有力的科技支撐。
